バッテリー管理システムとテレマティクスで EV をインドに対応させる方法
公開: 2022-06-12最近の火災に関するニュースの中で、二輪車 EV の安全性とインドの天候との適合性について懸念が高まっています。
バッテリー管理システムやテレマティクスなどのスマート インテリジェント システムを使用して、リチウム バッテリー パックの安全性を高めることができます。
堅牢な設計、インテリジェントで信頼性の高い BMS、および IoT とデータ分析を導入することで、EV バッテリーが国独自の要件を確実に満たすことができます。
気候変動が前例のない速さで進行しているという証拠が増えているため、二酸化炭素排出量を削減するための持続可能な解決策を探すことが求められています。 自動車産業の未来として宣伝されている電気自動車 (EV) は、排出量を削減する手頃な価格のソリューションを提供します。 しかし、最近の火災に関するニュースの中で、EV 二輪車の安全性とインドの天候との適合性について懸念が高まっています。
火災の背後にあるインドの気候?
熱帯気候に分類されるインドの夏の最高気温は、通常、国内のいくつかの地域で 45°C を超えます。 これらの状況は、EV スペースでの過熱とバッテリーの安全性に関する懸念の高まりに大きく貢献しています。
電気自動車は、複数のセルとモジュールを直列および並列に組み合わせて構成された充電式バッテリパックで動作します。 これらのバッテリー パックは、数百ボルトの電気を生成します。 これが、これらが車両の重要なコンポーネントと見なされ、常に監視と制御を必要とする理由です。
リチウム イオン バッテリに対するさまざまな温度の影響は、通常、バッテリ パックのライフ サイクルで観察されます。 安全パラメータを通過するために、一連の高温および低温関連のテストがラボでバッテリ パックに対して実施されます。
一般に、リチウムイオンセルの動作温度範囲は最大60°Cです。 ただし、走行中はバッテリーが限界に達しています。 これは、高い周囲温度、高速充電、および場合によっては不適切な使用から生じる条件の組み合わせによるものです。
このような重要な情報のデータ ポイントを監視、制御、および分析することが非常に重要になります。 そこで、バッテリー管理システム (BMS) やテレマティクスなどのスマート インテリジェント システムの出番です。これらのシステムを使用して、リチウムイオン バッテリー パックの安全性を高めることができます。
バッテリー管理システム: 不安定なバッテリーの解決策?
ほとんどの電気自動車は、リチウムイオン電池を搭載しています。 これらのバッテリー パックは非常に不安定な場合があります。 これらのバッテリーを過充電したり、過放電状態にさせたりすると、特に熱暴走中に危険な場合があります。
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熱暴走とは、過充電時にバッテリーを流れる電流によって、セル温度が許容限界を超えて上昇する可能性がある状態です。 このような状況では、バッテリーの容量や寿命が損なわれる可能性があります。
電圧条件に電圧変動や不均衡がないことを確認するために、 BMS がリチウムイオン バッテリー パックに組み込まれています。 このシステムは、セルとモジュールのレベルで、充電状態 (SOC) と状態 (SOH) という 2 つの非常に重要なパラメータを監視します。
これにより、バッテリーが保護され、すべての操作が安全限界内で実行されることが保証されます。 電圧、さまざまな温度パラメーター、および冷却剤の流入を監視するだけでなく、セルのバランスをとってバッテリー寿命を最適化します。
BMS 機能
BMS を選択して設計する際には、その機能の多くが使用される最終アプリケーションに依存するため、さまざまな側面を考慮することが重要です。 これらの機能のいくつかをもう少し詳しく見てみましょう。
- バッテリーパックは、電圧定格が 3.2V ～ 3.6V のセルで構成されています。 BMS は、バッテリーがこの安全限界内で動作し、定格電圧マークを超えて放電または過充電されないようにします。
- 過充電の制御は、BMS による徹底的な監視が必要なもう 1 つの領域です。 バッテリは通常、定電流 (CC) と定電圧 (CV) の 2 段階で充電されます。 前者の場合、充電器はバッテリーを充電するために一定の電流を供給しますが、後者の場合、非常に低い電流で一定の電圧がバッテリーに供給されます。
- EVには、他のすべての車両と同様にバッテリーSOCインジケーターもあります。 BMS は、ドライバーにバッテリーの実際の SOC を示すのに役立ちます。 電圧と電流の測定値は、バッテリ パックの SOC を計算するさまざまなアルゴリズムで使用されます。
- BMS は、SOH の監視も担当します。 バッテリの容量が時間の経過とともに低下すると、BMS は使用状況に応じてバッテリの使用年数と予想寿命を測定することで SOH を決定するのに役立ちます。 これは最終的に走行距離を決定するのに役立ちます。
テレマティックシステムによるリアルタイムモニタリング
テレマティクス システムは、電気通信と情報学という 2 つの科学で機能します。 このシステムでは、データのリアルタイム収集、監視、保存を可能にするデバイスが電気自動車に取り付けられています。
バッテリーテレマティクスは、基本的にフリートデータを追跡することでバッテリーの寿命と性能を向上させ、次のことに役立ちます。
- エネルギー消費とエネルギー配送の監視
- 運転習慣を改善する
- バッテリーの SOC を監視して、次の充電ステーションでのスロット予約を容易にします
テレマティクス データは、効果的なルート管理、車両利用率のベンチマーク、課金レポートの監視、およびコストと排出量を削減する計画が効果的かどうかの測定に役立ちます。 さらに、充電を最適化するために、テレマティクスが車両の充電状態を監視し、それに応じてドライバーに警告します。 バッテリーが完全に充電されると、配車チームは電子メールでアラートを受け取り、ドライバーに車両の使用準備が整ったことを知らせます。
今後の方法
インドの EV 市場は、2022 年から 2027 年の間に 47.09% の複合年間成長率 (CAGR) で、 2027 年までに15.40 兆ドルに達すると予想されています。 EV の安全事故に関する話題と最近の EV 販売の低迷の中で、インドの EV 業界は大きな課題に直面しています。
競争力を維持するために、インドの EV 市場は、温度条件と車両の使用に関する国独自の要件を満たすバッテリーを必要としています。 堅牢な設計、インテリジェントで信頼性の高い BMS、IoT とデータ分析を導入することで、バッテリーが所定の温度と電圧の範囲内で動作することを保証できます。